что такое дуга косвенного действия
Базовые знания для сварщика
Особенность сварки дугой косвенного действия заключается в том, что дуговой разряд возникает между двумя электродами, но не замыкается на изделие. Это — так называемая сварка атомно-водородной горелкой, конструкция которой предложена Ирвингом Лангмюром.
Рис. 18 Сварка косвенной дугой, горящей между вольфрамовыми или угольными электродами.
На рис. 18 представлена схема процесса сварки с применением атомно-водородной горелки, в которой дуга возбуждается между двумя угольными или вольфрамовыми электродами над поверхностью изделия. В дуговой разряд подается водород (или диссоциированный аммиак), молекулы которого диссоциируют на атомы, поглощая при этом большое количество энергии (435,4 кДж/моль). Атомы водорода, выйдя из зоны дуги, вновь образуют молекулы на поверхности металла и при этом отдают ему полученную ранее энергию. Температура, развивающаяся на поверхности металла, очень высока (до 3000° С).
Основное неудобство этого процесса состоит в том, что высокая разность потенциалов (120 В и более), необходимая для поддержания дугового разряда, делает этот процесс небезопасным. Кроме того, часть водорода, направленного на поверхность металла, растворяется в нем, снижая прочностные и пластические свойства металла сварного соединения.
Нечто среднее между дугой косвенного действия и обычным дуговым разрядом представляет собой дуговой разряд на трехфазном токе, или трехфазная дуга.
Процесс идет между двумя электродами, соединенными с клеммами 1 и 2, и изделием (клемма 3), и дуговой разряд возникает в зависимости от изменения полярности между первым электродом и изделием, изделием и вторым электродом и, наконец, между первым и вторым электродом, как это показано на рис. 19.
Таким образом, на изделие воздействует дуговой электрический разряд не все время. Сварка трехфазной дугой нашла применение при наплавочных работах, когда нужно получить меньшее проплавление основного металла.
Рис. 19. Сварка трехфазной дугой.
Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Простейшим видом плазменной сварки можно считать сварку дугой косвенного действия. Дуга зажигается между двумя или несколькими электродами, например между тремя при питании дуги трехфазным током. Нагреваемый дугой объект в сварочную цепь не включен, поэтому он может быть изготовлен из материала, не проводящего электрический ток (стекло, керамика и т. п.). Электроды — обычно неплавкие из угля или графита; при вдувании защитных газов или помещении дуги в закрытую камеру, заполненную защитным газом, возможно применение вольфрамовых электродов. Наличие неплавких электродов обеспечивает высокую устойчивость дуги: при случайном обрыве катодное пятно довольно долго сохраняет высокую температуру и способность к термоэлектронной эмиссии, и дуга легко зажигается вновь при появлении достаточного напряжения.
При использовании постоянного тока наблюдается неравномерный разогрев электродов, анод нагревается значительно быстрее и при равных сечениях сгорает в 1,5—2 раза быстрее катода. Поэтому для питания дуги косвенного действия чаще применяется переменный ток, при этом устойчивость дуги достаточна, скорость сгорания разнополюсных электродов одинакова. Под действием магнитного поля сварочного контура линии тока изгибаются, а отброшенные электрически заряженные частицы при соударениях передают энергию нейтральным частицам и создают поток горячего газа — факел пламени. Температура начальной части факела у столба дуги весьма высока, а с удалением от столба температура падает и в конце факела не превышает 800—1000 °С. Длина факела может оставлять 100—200 мм. Пользуясь различными участками факела можно получать пламя различной температуры. Простейший двухэлектродный держатель для ручной сварки дугой косвенного действия переменного тока показан на рис. 2. Представляет интерес дуга косвенного действия, с вдуванием водорода в дугу. Способ носит название «атомноводородная сварка». Дуга переменного тока зажигается между двумя вольфрамовыми электродами; вдоль каждого из электродов в зону дуги подается струя водорода; основной металл не включен в сварочную цепь и не является электродом дуги. Концы вольфрамовых электродов слегка оплавляются, но плавление при нормальных режимах сварки не получает развития и вольфрам расходуется медленно. Столб дуги резко изогнут как под действием магнитного поля, создаваемого электродами г, током, так и под механическим воздействием водородной струи. Столб окружает ослепительно яркий ореол в форме плоского диска.
В столбе и пламени атомноводородной дуги происходит диссоциация молекулярного двухатомного водорода в одноатомный по уравнению Н2 = 2Н. Эта реакция является эндотермической и связана с поглощением значительного количества тепла. Для осуществления диссоциации одного моля водорода нужно затратить 100 000 кал.
Образование молекулярного водорода особенно интенсивно происходит на поверхности металлов, оказывающих каталитическое действие на эту реакцию. Таким образом, если ввести в пламя атомного водорода металлическую пластинку, то ее поверхность быстро расплавится и образуется сварочная ванна. Процесс образования молекулярного водорода из атомного можно назвать горением, и можно говорить о пламени атомного водорода. По измерениям и теоретическим расчетам температура атомново-дородного пламени составляет около 3700 °С, что значительно выше температуры любого другого газового пламени; например, максимальная температура ацетилено-кислородного пламени составляет 3200 °С.
Нагревание водорода происходит главным образом за счет столба дуги, длину которого стараются увеличить, поэтому напряжение дуги при атомноводородной сварке обычно составляет 70—150 в, в среднем 100 в. Ввиду значительного напряжения атомноводородной дуги для питания ее применяют специальные сварочные трансформаторы с повышенным напряжением холостого хода (обычно около 300 в) и со специальными устройствами для защиты сварщика от поражения током. Атомноводородная горелка показана на рис. 4.
Вольфрамовые электроды применяют диаметром 1,5—4 мм, сварочные токи 10—70 а. Защитным газом обычно служат технически чистый водород или смеси, богатые водородом, например продукт диссоциации аммиака (2NH3 = Na + ЗИ2), азотно-водородная смесь, состоящая из 75% водорода и 25% азота. В присутствии водорода не происходит заметного азотирования металла. Расход водорода при сварке 1—3 м3/ч.
Водород хорошо защищает металл от окисления, но в то же время при высокой температуре дуги он довольно легко соединяется с углеродом стали, образуя газообразные углеводороды, в результате чего содержание углерода в наплавленном металле может значительно снизиться, несмотря на хорошую защиту 0т окисления. Главная область применения атомноводородной сварки — специальные легированные конструкционные стали, а также алюминий иего сплавы. При сварке алюминия необходимо применять флюс, так как водород не восстанавливает окись алюминия. Применение атомноводородной сварки технически и экономически целесообразно лишь на материале малых толщин, примерно 1—5 мм. В настоящее время атомноводородная сварка применяется незначительно, одна из основных причин — неудобная технологически форма сварочного пламени.
ДУГА КОСВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
ДУГА КОСВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ электрическая дуга, при которой объект сварки не включён в цепь сварочного тока
(Болгарский язык; Български) — дъга с косвено действие
(Чешский язык; Čeština) — oblouk při svařování dvěma elektrodami
(Немецкий язык; Deutsch) — indirekter Lichtbogen
(Венгерский язык; Magyar) — közvetett ív
(Монгольский язык) — шууд бус үйлчилгээний нум
(Польский язык; Polska) — łuk spawalniczy pośredni
(Румынский язык; Român) — arc cu acţiune indirectă
(Сербско-хорватский язык; Српски језик; Hrvatski jezik) — električní luk indirektnog dějstva
(Испанский язык; Español) — arco de acción indirecta
(Английский язык; English) — indirect arc; independent arc
(Французский язык; Français) — arc indirect; arc indépendent
Смотреть что такое «ДУГА КОСВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ» в других словарях:
дуга косвенного действия — Электрическая дуга, при которой объект сварки не включён в цепь сварочного тока [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] дуга косвенного действия Дуга, при которой объект сварки не включен в цепь сварочного … Справочник технического переводчика
Дуга косвенного действия — – дуга, при которой объект сварки не включен в цепь сварочного тока. [ГОСТ 2601 84] Рубрика термина: Сварка Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Дуга косвенного действия — 127. Дуга косвенного действия Дуга, при которой объект сварки не включен в цепь сварочного тока Источник: ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сварочная дуга косвенного действия — Сварочная дуга, при которой объект сварки не включён в цепь сварочного тока. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика
плазменная сварка дугой косвенного действия — 4.2.4.24 плазменная сварка дугой косвенного действия: Плазменная сварка, при которой электрический источник питания подключен к электроду и соплу, в результате чего образуется плазменная струя (см. рисунок 45). 1 дуга косвенного действия; 2… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дуга — 05.02.62 дуга [ arc]: Конкретная ветвь дерева идентификаторов объектов, которая, при необходимости, может образовывать новые ветви с целью определения конкретного объекта. Примечание Три дуги верхнего уровня, общие для всех идентификаторов… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плазменная дуга — [plasma arc] стабилизированный дуговой разряд между нагреваемым или расплавляемым телом (анодом) и катодом электродугового плазматрона. Плазменная дуга стабилизируется газовыми потокамиствием электромагнитных полей. Плазменная дуга прямого… … Энциклопедический словарь по металлургии
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА — вольтова дуга, один из видов дугового разряда, представляющий собой ярко светящийся плазменный шнур. При горизонтальном расположении электродов этот шнур под действием восходящих потоков нагретого разрядом газа принимает форму дуги. Э. д. может… … Большой энциклопедический политехнический словарь
плазменная дуга — Стабилизиров. дуговой разряд между нагреваемым или расплавляемым телом (анодом) и катодом электродугового плазматрона. П. д. стабилизируется газ. потоками действием эл. магн. полей. П. д. прямого действия — более интенсивный и концентриров … Справочник технического переводчика
ГОСТ Р ИСО 857-1-2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р ИСО 857 1 2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения оригинал документа: 6.4 автоматическая сварка: Сварка, при которой все операции механизированы (см. таблицу 1).… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Дуга косвенного действия ( рис. 23.2) горит между катодом-электродом и анодом-соплом. Столб дуги расположен внутри сопла, формирующего плазму. Под действием подаваемой через трубку и камеру струи плазмообразующего газа столб дуги удлиняется, анодное пятно останавливается на краю сопла у выходного отверстия, а факел газа выходит из сопла. Резка происходит только под воздействием тепла и давления плазменной струи без участия столба дуги. Дугу косвенного действия используют для обработки металла небольшой толщины и неэлектропроводных материалов. При плазменной резке может быть осевая ( аксиальная) подача газа, при которой газ поступает вдоль оси электрода, конец которого заостряют и устанавливают точно по оси канала сопла. При вихревой подаче улучшается фиксация столба дуги с осью канала сопла, а сама подача достигается расположением газовых каналов по касательной к газовой камере. При такой подаче стойкость сопла увеличивается. [1]
Дуга косвенного действия ( рис. 2.4) возбуждается и горит между электродами, которые не связаны с обрабатываемым материалом. Катодом служит электрод плазмотрона, а в качестве анода используется его формирующее сопло. Объект обработки не включен в электрическую цепь. Столб дуги расположен внутри плазмотрона, начинаясь на электроде и заканчиваясь анодным пятном на внутренней поверхности канала сопла. [3]
Дуга косвенного действия применяется сравнительно мало. [4]
Питание дуги косвенного действия производится переменным током, обеспечивающим равномерное обгоранне обоих электродов. [5]
Питание дуги косвенного действия производится переменным током, обеспечивающим равномерное обгорание обоих электродов. [6]
При сварке неплавящимся электродом дуга косвенного действия ( рис. 157, в) горит между двумя угольными или вольфрамовыми электродами. [11]
Газ сжимает столб дуги, что приводит к повышению его температуры до 16 000 С при дуге косвенного действия и до 33 000 С при дуге прямого действия, и образует так называемую холодную плазменную струю. [14]
Плазменная сварка
Для плазменной дуги характерны крайне высокая температура (до 30000°С) и широкий диапазон регулирования технологических свойств.
По сравнению с аргонодуговой сваркой плазменная сварка отличается более высокой проплавляющей способностью. Это дает ей следующие преимущества:
Рис. 1. Плазменная (сжатая) дуга, горящая на графит
Плазмотроны прямого и косвенного действия
Плазменную дугу получают при помощи устройства под названием плазмотрон. Есть два способа подключения плазмотрона: для генерации дуги прямого действия (рис. 2,а) и для генерации дуги косвенного действия — плазменной струи (рис. 2,б).
Плазмотроны, подключаемые для генерации дуги, называют плазмотронами прямого действия, а для генерации плазменной струи — косвенного действия. Часто плазмотроны косвенного действия конструктивно отличаются от плазмотронов прямого действия системой охлаждения соплового узла плазмотрона. У первых она более эффективна.
Принцип действия и конструкция плазмотронов
В плазмотронах прямого действия плазменная дуга возбуждается между вмонтированным в газовую камеру стержневым — как правило, вольфрамовым — электродом и свариваемым изделием. Сопло электрически нейтрально от электродного (катодного) узла и служит для сжатия и стабилизации дуги.
В плазмотронах косвенного действия плазменная дуга создается между электродом и соплом, а поток плазмы выдувает плазменную струю.
Рис. 2. Схемы плазмообразования
Для плазменной сварки металлов обычно применяют плазмотроны с дугой прямого действия.
Сжатие столба дуги происходит следующим образом: рабочий газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла плазмотрона в виде плазменной струи.
Плазменная дуга прямого действия по форме почти цилиндрическая и немного расширяется у поверхности изделия.
Плазменная дуга косвенного действия (струя) по форме представляет собой ярко выраженный конус с вершиной, обращенной к изделию и окруженной факелом.
Слой газа, омывающий столб дуги снаружи, остается относительно холодным, образуя тепловую и электрическую изоляцию между плазменной дугой и каналом сопла. Плотность тока дуги в плазмотронах достигает 100 А/мм2, а температура — 15000–30000 °С.
Особенности дуг прямого и косвенного действия
У плазмотрона с дугой прямого действия плазменная струя совмещена со столбом дуги — в отличие от плазмотрона с дугой косвенного действия. Это значит, что для первого плазмотрона характерна более высокая температура и тепловая мощность.
Процесс возбуждения дуги непосредственно между электродом и изделием осуществить трудно. Поэтому сначала возбуждается дуга между электродом и соплом (дежурная), а когда ее факел касается изделия, происходит автоматическое зажигание основной дуги между электродом и изделием.
Дежурная дуга отключается при устойчивом горении основной дуги. Обычно дежурная дуга питается от того же источника, что и основная, через токоограничивающие сопротивления.
В плазмотронах с дугой прямого действия в изделие вводится дополнительное тепло за счет электронного тока. КПД таких плазмотронов значительно выше, чем у плазмотронов с дугой косвенного действия. Поэтому плазмотроны с дугой прямого действия лучше применять для сварки, резки, наплавки, а плазмотроны с дугой косвенного действия — для напыления, нагрева и т.п.